RU190692U1 - DOUBLE HANDING ROTARY DYNAMIC STAND - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к приборостроению, в частности к измерительной технике, а именно к поворотно-динамической стендовой испытательной аппаратуре, предназначенной для крепления, установки, пространственной ориентации и аттестации объектов инерциальной и безынерциальной информации, чувствительной к угловым перемещениям.Технический результат заявленной полезной модели заключаются в расширении функциональных возможностей устройства при проведении испытаний, а также повышении точности измерений и точности позиционирования за счет углового перемещения объекта испытания по двум осям вращения.Для достижения указанного технического результата двухосный поворотный динамический стенд содержит основание, поворотный стол, наружную и внутреннюю рамы, сервопривод с энкодером, так что поворотный стол установлен на основании, наружная и внутренняя рамы расположены на поворотном столе, а сервопривод с энкодером закреплен на внутренней раме, дополнительно содержит редуктор и дополнительный сервопривод с энкодером, установленные на наружной раме, и скользящие контакты, закрепленные на внутренней раме, при этом сервоприводы с энкодерами расположены по двум осям вращения. 2 ил.The invention relates to instrumentation, in particular, to measuring equipment, in particular, to rotary-dynamic bench test equipment designed for mounting, installation, spatial orientation and certification of inertial and zero-dimensional information objects sensitive to angular displacements. The technical result of the claimed utility model is expanding the functionality of the device during testing, as well as improving measurement accuracy and positioning accuracy for even the angular displacement of the test object along two axes of rotation. To achieve the stated technical result, the two-axis rotary dynamic stand contains a base, a rotary table, an outer and inner frame, a servo drive with an encoder, so that the rotary table is mounted on the base, the outer and inner frames are located on the rotary table , and the servo drive with encoder is fixed on the inner frame, additionally contains a reducer and an additional servo drive with an encoder installed on the outer frame, and sliding contacts , mounted on the inner frame, while the servos with encoders are located on two axes of rotation. 2 Il.

Description

Полезная модель относится к приборостроению, в частности к измерительной технике, а именно к поворотно-динамической стендовой испытательной аппаратуре, предназначенной для крепления, установки, пространственной ориентации и аттестации объектов инерциальной и безынерциальной информации, чувствительной к угловым перемещениям. Полезная модель может быть использована для исследований, испытаний и калибровки объектов испытаний таких как, приборы стабилизации, ориентации и навигации, что позволяет наилучшим образом приблизиться к реальным условиям эксплуатации с динамическими натурными перегрузками углового перемещения.The invention relates to instrumentation, in particular, to measuring equipment, in particular, to rotary-dynamic bench test equipment designed for mounting, installation, spatial orientation and certification of inertial and zero-dimensional information objects sensitive to angular displacements. The utility model can be used for research, testing and calibration of test objects such as stabilization, orientation and navigation devices, which allows you to best approach the actual operating conditions with dynamic field overloads of angular displacement.

Известен динамический стенд (патент РФ №2272256 на изобретение с датой приоритета от 24.08.2004 г.), содержащий внутреннюю раму, установленную посредством двух валов на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, и следящие системы с двигателями привода для внутренней и внешней рам. В динамическом стенде на внутренней раме образована установочная площадка. Внешняя рама выполнена с избытком массы одной ее части относительно другой части. На валах внутренней и внешней рам установлены балансировочные узлы. Каждый балансировочный узел содержит два кольца и грузы, расположенные по окружности колец. На внешней раме расположены наборы других грузов.Known dynamic stand (RF patent No. 2272256 for an invention with a priority date of August 24, 2004), containing an internal frame mounted by two shafts on an external frame that is mounted by two shafts at the base, and tracking systems with drive motors for internal and external frames In the dynamic stand on the inner frame there is an installation platform. The outer frame is made with an excess of the mass of one part relative to the other part. On the shafts of the inner and outer frames are mounted balancing units. Each balancing unit contains two rings and weights located around the circumference of the rings. On the outer frame are sets of other goods.

Недостатками данного динамического стенда являются:The disadvantages of this dynamic stand are:

1. Невысокая динамическая и статическая точность задания углов выставки и угловых скоростей - в качестве датчика угловой скорости используется электромеханический тахогенератор постоянного тока, который выдает аналоговый сигнал об угловом перемещении, хотя управление и обработка информации производятся в цифровом виде.1. Low dynamic and static accuracy of specifying exhibition angles and angular velocities — the electromechanical DC tachogenerator is used as an angular velocity sensor, which outputs an analog signal of angular displacement, although the control and information processing is done in digital form.

2. Снижение точности измерения - нет возможности коррекции устройства по углу расположения осей вращения относительно друг друга.2. Decrease in measurement accuracy - there is no possibility of device correction by the angle of rotation axes relative to each other.

Известен двухосевой поворотный стол КИН-52, выбранный в качестве прототипа (статья «Автоматизация двухосевого поворотного стола КИН-52» / Седышев В.В., Белочкин П.Е., Шаршин Д.Н., Карпусевич К.Р. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлетроника», Т. 16, Номер 1, 2015 г. - С. 81-91), содержащий основание, поворотный стол, наружную и внутреннюю рамы с закрепленным в них модулем вращения (по оси X) с сервоприводом с энкодером, механизм наклона (по оси Y) с сервоприводом с энкодером, закрепленный на поворотном столе, и блок управления.Known two-axis rotary table KIN-52, selected as a prototype (article "Automation of a two-axis rotary table KIN-52" / Sedyshev VV, Belochkin P.E., Sharshin D.N., Karpusevich K.R. // Vestnik SUSU: “Computer technologies, control, radio electronics” series, Vol. 16, No. 1, 2015 - P. 81-91), containing a base, a rotary table, outer and inner frames with a rotation module fixed in them (along the X axis ) with servo drive with encoder, tilt mechanism (along Y axis) with servo drive with encoder, mounted on the turntable, and control unit.

Недостатком данного двухосевого поворотного стола является низкая точность позиционирования - отсутствует возможность динамических угловых перемещений по двум перпендикулярно расположенным осям, выставка в исследуемую позицию происходит вручную.The disadvantage of this biaxial rotary table is the low positioning accuracy - there is no possibility of dynamic angular movements along two perpendicularly located axes, the exhibition in the position under investigation is performed manually.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании предлагаемого устройства, является улучшение эксплуатационных характеристик динамических стендов вращения при проведении испытания аппаратуры при угловом перемещении по двум осям вращения.A technical problem, which is solved by using the proposed device, is to improve the performance characteristics of dynamic stands of rotation when testing equipment with angular movement along two axes of rotation.

Технические результаты заявленной полезной модели заключаются в расширении функциональных возможностей устройства при проведении испытаний, а также в повышении точности измерений и точности позиционирования за счет углового перемещения объекта испытания по двум осям вращения.The technical results of the claimed utility model consist in expanding the functional capabilities of the device during testing, as well as in improving measurement accuracy and positioning accuracy due to the angular movement of the test object along two axes of rotation.

Для достижения указанного технического результата двухосный поворотный динамический стенд содержит основание, поворотный стол, наружную и внутреннюю рамы, сервопривод с энкодером, так что поворотный стол установлен на основании, наружная и внутренняя рамы расположены на поворотном столе, а сервопривод с энкодером закреплен на внутренней раме, дополнительно содержит редуктор и дополнительный сервопривод с энкодером, установленные на наружной раме, и скользящие контакты, закрепленные на внутренней раме, при этом сервоприводы с энкодерами расположены по двум осям вращения.To achieve this technical result, the two-axis rotary dynamic stand contains a base, a rotary table, outer and inner frames, a servo drive with an encoder, so that the rotary table is mounted on a base, the outer and inner frames are located on the rotary table, and the servo drive with an encoder is fixed on the inner frame, additionally contains a reducer and an additional servo drive with an encoder mounted on the outer frame and sliding contacts fixed on the inner frame, while the servo drives with the encoder E arranged on two axes of rotation.

Полезная модель поясняется схемами:The utility model is illustrated by the diagrams:

- фиг. 1 - Общий вид конструкции двухосного поворотного динамического стенда;- FIG. 1 - General view of the design of a two-axis rotary dynamic stand;

- фиг. 2 - Кинематическая схема двухосного поворотного динамического стенда.- FIG. 2 - Kinematic diagram of a biaxial rotary dynamic stand.

Двухосный поворотный динамический стенд (фиг. 1, фиг. 2) содержит основание 1, поворотный стол 2, редуктор наружной рамы 3, сервопривод с энкодером наружной рамы 4, наружную раму 5, сервопривод с энкодером внутренней рамы 6, испытываемый прибор (ИП) 7, внутреннюю раму 8, скользящие контакты 9. На основании 1 установлен поворотный стол 2, на котором закреплены наружная 5 и внутренняя 8 рамы устройства. На наружной раме 5 установлены редуктор 3 и сервопривод с энкодером 4. На внутренней раме 8 установлены сервопривод с энкодером 6 и скользящие контакты 9. Испытываемый прибор 7 закреплен на поворотном столе 2 внутренней рамы 8.Biaxial rotary dynamic stand (Fig. 1, Fig. 2) contains the base 1, the turntable 2, the reducer of the outer frame 3, the servo drive with the encoder of the outer frame 4, the outer frame 5, the servo drive with the encoder of the inner frame 6, the device under test (PI) 7 , inner frame 8, sliding contacts 9. On the base 1 there is a rotary table 2, on which the outer 5 and inner 8 frames of the device are fixed. A gearbox 3 and a servo drive with an encoder 4 are installed on the outer frame 5. A servo drive with an encoder 6 and sliding contacts 9 are installed on the inner frame 8. Test device 7 is fixed on the turntable 2 of the inner frame 8.

Полезная модель работает следующим образом:The utility model works as follows:

Динамические испытания гироскопических приборов и систем осуществляются согласно требованиям, составленным на основании реального движения подвижных объектов, которые совершают угловые движения в пространстве. Подвижный объект может перемещаться как с постоянной угловой скоростью, так и с ускорением, а также совершать колебательные движения.Dynamic tests of gyroscopic devices and systems are carried out according to the requirements, based on the actual movement of moving objects that make angular movements in space. A moving object can move both with a constant angular velocity and with acceleration, as well as make oscillatory movements.

Для реализации углового перемещения по осям X и Z на предлагаемой полезной модели установлены два сервопривода 6 и 4 соответственно, которые обеспечивают независимое друг от друга вращение.To implement the angular displacement along the X and Z axes, two servo drives 6 and 4, respectively, are installed on the proposed utility model, which ensure independent rotation from each other.

Угловое перемещение на 360° по двум осям X и Z (фиг. 2) измеряется с помощью энкодеров соответствующих сервоприводов 6 и 4, причем по оси X без редуктора, а по оси Z через редуктор 3. Использование встроенных энкодеров и редуктора 3 позволяет увеличить крутящий момент (момент инерции контракции), прикладываемый к наружной раме 5, на которой установлена внутренняя рама 8 с сервоприводом 6 и испытываемый прибор 7.The 360 ° angular displacement along two axes X and Z (Fig. 2) is measured using the encoders of the respective servo drives 6 and 4, and along the X axis without a gearbox, and along the Z axis through a gearbox 3. Using the built-in encoders and gearbox 3 allows increasing the torque moment (moment of inertia of contraction) applied to the outer frame 5, on which the inner frame 8 is mounted with a servo drive 6 and the device under test 7.

Закрепление испытываемого прибора 7 на поворотном столе 2 внутренней рамы 8 обеспечивает его угловое перемещение по обеим осям X и Z. Такая кинематика испытываемого прибора 7 позволяет осуществлять как плавное угловое перемещение, так и гармонические колебания в широком диапазоне на 360°, что расширяет возможности для испытаний прибора 7. Для сбора информации с испытываемого прибора 7, подачи электропитания и управления сервоприводом внутренней рамы 6 на предлагаемой полезной модели установлены скользящие контакты 9, благодаря которым электрические сигналы с испытываемого прибора 7 передаются на неподвижное основание 1 для его дальнейшего использования.The fastening of the test device 7 on the turntable 2 of the inner frame 8 ensures its angular movement along both X and Z axes. Such kinematics of the test device 7 allows both smooth angular movement and harmonic oscillations in a wide range of 360 °, which expands the possibilities for testing device 7. To collect information from the test device 7, power supply and control of the servo drive of the inner frame 6 on the proposed utility model, sliding contacts 9 are installed, thanks to which The critical signals from the test instrument 7 are transmitted to the fixed base 1 for its further use.

Двухосный поворотный динамический стенд представляет собой стационарно установленное устройство поворотного типа с единой конструкцией, где основание, поворотный стол, наружная и внутренняя рамы, редуктор наружной рамы, сервоприводы с энкодерами наружной и внутренней рам и скользящие контакты соединены между собой разъемными соединениями. Конструкция стенда обеспечивает размещение на нем испытываемого прибора для исследований, испытаний и калибровки.A two-axis rotary dynamic stand is a stationary device of a rotary type with a single design, where the base, the rotary table, the outer and inner frames, the outer gearbox, servo drives with outer and inner encoders, and sliding contacts are interconnected by detachable joints. The stand design provides for placement of the tested instrument for research, testing and calibration on it.

Таким образом, расширение функциональных возможностей устройства при проведении испытаний, а также в повышение точности измерений и точности позиционирования достигаются за счет того, что двухосный поворотный динамический стенд содержит основание, поворотный стол, наружную и внутреннюю рамы, сервопривод с энкодером, так что поворотный стол установлен на основании, наружная и внутренняя рамы расположены на поворотном столе, а сервопривод с энкодером закреплен на внутренней раме, дополнительно содержит редуктор и дополнительный сервопривод с энкодером, установленные на наружной раме, и скользящие контакты, закрепленные на внутренней раме, при этом сервоприводы с энкодерами расположены по двум осям вращения.Thus, the expansion of the functional capabilities of the device during testing, as well as in improving the measurement accuracy and positioning accuracy is achieved due to the fact that the two-axis rotary dynamic stand contains a base, a rotary table, outer and inner frames, a servo drive with an encoder, so that the rotary table is installed on the base, the outer and inner frames are located on the turntable, and the servo drive with encoder is mounted on the inner frame, additionally contains a gearbox and an additional servo Drive with encoder mounted on the outer frame and sliding contacts mounted on the inner frame, while the actuators with encoders are located along two axes of rotation.

Claims (1)

Двухосный поворотный динамический стенд, содержащий основание, поворотный стол, наружную и внутреннюю рамы, сервопривод с энкодером, так что поворотный стол установлен на основании, наружная и внутренняя рамы расположены на поворотном столе, а сервопривод с энкодером закреплен на внутренней раме, отличающийся тем, что дополнительно содержит редуктор и дополнительный сервопривод с энкодером, установленные на наружной раме, и скользящие контакты, закрепленные на внутренней раме, при этом сервоприводы с энкодерами расположены по двум осям вращения.A two-axis rotary dynamic stand containing a base, a rotary table, outer and inner frames, a servo drive with an encoder, so that the rotary table is mounted on a base, the outer and inner frames are located on the rotary table, and the servo drive with an encoder is fixed on the inner frame, characterized in that additionally contains a reducer and an additional servo drive with an encoder, mounted on the outer frame, and sliding contacts fixed on the inner frame, while the servo drives with encoders are located along two axes rotation.

Images